Memilah virus dengan pembelajaran mesin – ScienceDaily

Memilah virus dengan pembelajaran mesin – ScienceDaily


Pandemi global yang sedang berlangsung telah menciptakan kebutuhan mendesak akan tes cepat yang dapat mendiagnosis keberadaan virus SARS-CoV-2, patogen penyebab COVID-19, dan membedakannya dari virus pernapasan lainnya. Sekarang, para peneliti dari Jepang telah mendemonstrasikan sistem baru untuk identifikasi virion tunggal dari patogen pernapasan umum menggunakan algoritme pembelajaran mesin yang dilatih pada perubahan arus di seluruh pori nano silikon. Pekerjaan ini dapat mengarah pada tes skrining yang cepat dan akurat untuk penyakit seperti COVID-19 dan influenza.

Dalam sebuah penelitian yang diterbitkan bulan ini di Sensor ACS ilmuwan di Universitas Osaka telah memperkenalkan sistem baru yang menggunakan pori-pori silikon yang cukup sensitif untuk mendeteksi bahkan satu partikel virus ketika digabungkan dengan algoritma pembelajaran mesin.

Dalam metode ini, lapisan silikon nitrida hanya setebal 50 nm yang tersuspensi pada wafer silikon ditambah pori-pori kecil, yang dengan sendirinya hanya berdiameter 300 nm. Ketika perbedaan tegangan diterapkan ke larutan di kedua sisi wafer, ion berjalan melalui pori-pori dalam proses yang disebut elektroforesis.

Gerakan ion dapat dipantau oleh arus yang mereka hasilkan, dan ketika partikel virus memasuki nanopore, ia memblokir beberapa ion agar tidak melewatinya, yang mengarah ke penurunan sementara arus. Setiap kemiringan merefleksikan sifat fisik partikel, seperti volume, muatan permukaan, dan bentuk, sehingga dapat digunakan untuk mengidentifikasi jenis virus.

Variasi alami dalam sifat fisik partikel virus sebelumnya menghalangi penerapan pendekatan ini, namun, dengan menggunakan pembelajaran mesin, tim membuat algoritme klasifikasi yang dilatih dengan sinyal dari virus yang dikenal untuk menentukan identitas sampel baru. “Dengan menggabungkan penginderaan nanopori partikel tunggal dengan kecerdasan buatan, kami dapat mencapai identifikasi yang sangat akurat dari beberapa spesies virus,” jelas penulis senior Makusu Tsutsui.

Komputer dapat membedakan perbedaan bentuk gelombang arus listrik yang tidak dapat diidentifikasi oleh mata manusia, sehingga memungkinkan klasifikasi virus yang sangat akurat. Selain virus corona, sistem diuji dengan patogen serupa – virus pernapasan syncytial, adenovirus, influenza A, dan influenza B.

Tim percaya bahwa coronavirus sangat cocok untuk teknik ini karena protein luarnya yang tajam bahkan memungkinkan strain yang berbeda diklasifikasikan secara terpisah. “Pekerjaan ini akan membantu pengembangan kit uji virus yang mengungguli metode pemeriksaan virus konvensional,” kata penulis terakhir Tomoji Kawai.

Dibandingkan dengan tes virus cepat lainnya seperti reaksi berantai polimerase atau skrining berbasis antibodi, metode baru ini jauh lebih cepat dan tidak memerlukan reagen mahal, yang dapat mengarah pada peningkatan tes diagnostik untuk partikel virus yang muncul yang menyebabkan penyakit menular seperti COVID-19.

Sumber Cerita:

Materi disediakan oleh Universitas Osaka. Catatan: Konten dapat diedit untuk gaya dan panjangnya.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Lapak Judi

Author Image
adminProzen